CN218101281U

CN218101281U - 光伏组件

Info

Publication number: CN218101281U
Application number: CN202220492399.XU
Authority: CN
Inventors: 魏梦娟; 王富成; 侯宏兵; 桑燕; 唐国栋
Original assignee: Hangzhou First Applied Material Co Ltd
Current assignee: Hangzhou First Applied Material Co Ltd
Priority date: 2022-03-08
Filing date: 2022-03-08
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2032-03-08

Abstract

本实用新型属于光伏技术领域。本实用新型公开了一种光伏组件，依次包括前层基板、前层胶膜、HJT电池片、后层胶膜和后层基板，前层胶膜为透明EVA、透明EPE胶膜或透明POE胶膜中的至少一种，后层胶膜为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜中的至少一种。本申请实施例在不对封装胶膜、光伏基板及HJT电池片进行改进的前提下，采用特定的封装胶膜匹配不同的HJT光伏组件，改善HJT组件的耐候性，降低HJT组件的生产成本。

Description

光伏组件

技术领域

本实用新型属于光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件。

背景技术

光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来。现有光伏组件主要包括前层基板、前层胶膜、电池片、后层胶膜和后层基板，其中电池片用于进行光电转化，前层基板、前层胶膜、后层胶膜和后层基板用于保护电池片。光伏组件发电时，电池片通过光生伏特效应产生电动势，电连接电池片两个表面产生电流，光伏组件由此完成光电转化。

HJT组件是一种采用HJT电池片的光伏组件，虽然目前HJT组件应用规模有限，但是相比于PERC组件具有巨大的潜力，被认为将成为第三代光伏组件的技术主流。

HJT电池以N型单晶硅(c-Si)为衬底光吸收区，经过制绒清洗后，其正面依次沉积厚度为5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和掺杂的P型非晶硅(p-a-Si:H)，和硅衬底形成p-n异质结。硅片的背面又通过沉积厚度为5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和掺杂的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面场。最后电池的两面沉积TCO(透明氧化物导电薄膜)，然后用丝网印刷的方法在TCO上制作Ag电极。但TCO表面无可反应基团，耐候性差，会导致光伏组件存在功率衰减的问题。

但现有应用中，HJT组件常因应用环境的因素出现光伏组件输出功率衰减，进而发生光伏组件发电效率降低的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供提供一种光伏组件，降低HJT组件在使用时所受环境因素的影响，保证光伏组件的发电效率，提高光电转化效率。

本申请实施例提供了一种光伏组件，其依次包括前层基板、前层胶膜、HJT电池片、后层胶膜和后层基板，前层胶膜为透明EVA、透明EPE胶膜或透明POE胶膜中的至少一种，后层胶膜为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜中的至少一种。

进一步地，前层胶膜对波长为380nm～1100nm光的透光率大于等于90％，对波长为290nm～380nm的光的透过率小于等于30％。

进一步地，后层胶膜的水汽透过率小于等于6g/(m²·24h)。

进一步地，光伏组件为单玻组件，后层胶膜为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜。

进一步地，光伏组件为单玻组件，后层胶膜为白色EPE胶膜或白色POE胶膜。

进一步地，光伏组件为单玻组件，前层胶膜为透明EPE胶膜，后层胶膜为白色EPE胶膜。

进一步地，光伏组件为单玻组件，前层胶膜为透明POE胶膜，后层胶膜为白色POE胶膜。

进一步地，光伏组件为双面双玻组件，后层胶膜为透明EPE胶膜或透明POE胶膜。

进一步地，光伏组件为双面双玻组件，前层胶膜为透明POE胶膜，后层胶膜为透明POE胶膜。

进一步地，光伏组件为双面双玻组件，前层胶膜为透明EPE胶膜，后层胶膜为透明EPE胶膜。

综上，本申请实施例至少具有以下有益效果：

1.本申请实施例提供的HJT光伏组件，采用特定种类的封装胶膜匹配HJT电池片，解决HJT组件使用时受光景因素影响出现输出功率衰减问题，保证HJT组件具有较高的发电效率和光电转化效率；

2.本申请实施例在不对封装胶膜、光伏基板及HJT电池片进行改进的前提下，采用特定的封装胶膜匹配不同的HJT光伏组件，改善HJT组件的耐候性，降低HJT组件的生产成本。

附图说明

图1为本申请光伏组件的一种剖面结构示意图；

图中：光伏组件100，前层基板11，前层胶膜12，HJT电池片13，后层胶膜14，后层基板15。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。

本申请为解决光伏组件，特别是HJT组件受应用环境的因素影响，出现光伏组件输出功率衰减的问题，采用特定种类的封装胶膜匹配HJT组件，提高HJT组件的耐候性，保证HJT组件的发电效率，提高光电转化效率。

HJT电池片即异质结电池片，是一种N型单晶双面电池，具有工艺简单、发电量高、度电成本低的优势。HJT电池片制造工艺首先在N型单晶硅片的正面沉积很薄的本征非晶硅薄膜和p型非晶硅薄膜，然后在硅片的背面沉积很薄的本征非晶硅薄膜和n型非晶硅薄膜形成背表面场；再在电池的两面沉积透明氧化物导电薄膜(TCO)；最后在TCO上制作金属电极。

光伏组件通常需要将电池片串联使用，随着光伏系统大规模应用，电池片表面的电动势也越来越大。对于HJT组件，其在潮湿环境中使用时，水汽通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部，会腐蚀HJT电池表面的TCO(即Transparent Conductive Oxide，透明导电氧化物薄膜)。而传统光伏组件通常采用EVA材料作为封装胶膜，其水汽阻隔能力较差，难以将潮湿环境中的水汽阻隔在光伏组件之外。同时，由于EVA材料中的酯键在遇到水后发生分解，产生可以游离的醋酸，而游离醋酸对TCO也具有较强的腐蚀作用。游离醋酸进入HJT组件内部，会进一步腐蚀HJT电池。加剧了HJT光伏组件的输出功率衰减。本申请实施例针对HJT组件因应用环境较为潮湿，水汽侵入HJT组件中造成光伏组件输出功率衰减的问题，保证HJT组件的发电效率，提高光电转换效率。

本申请实施例提供一种光伏组件100，依次包括前层基板11、前层胶膜12、HJT电池片13、后层胶膜14和后层基板15。其中，前层胶膜12为透明EPE胶膜或透明POE胶膜中的至少一种，所述后层胶膜14为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜中的至少一种。HJT电池片13对水汽较为敏感，需要避免光伏组件100中HJT电池片13与水汽相互接触。特别是HJT组件的后层由于光照相对于前层光照较小，易于积存更多水汽。光伏组件100的前层胶膜12采用透明的封装胶膜，可以为市面上常见的透明EPE胶膜或透明POE胶膜中的一种或多种不同胶膜复合后的胶膜，保证光伏组件100前层具有较高的透光率。由于光伏组件100的后层更易积存水汽，因此需要降低光伏组件100后层的水汽透过率。在光伏组件100后层，后层胶膜14使用EPE胶膜或POE胶膜。EPE胶膜和POE胶膜相较于EVA胶膜具有更好的水汽阻隔性能，能够避免水汽由光伏组件100后层进入光伏组件100中，达到降低水汽透过率的技术效果，降低光伏组件100中的HJT电池产生腐蚀几率。光伏组件100中可以根据组件种类的不同选择透明或白色的EPE胶膜或POE胶膜。

作为一种实现方式，前层胶膜12为对波长为380nm～1100nm的光的透光率大于等于90％且对波长为290nm～380nm的光的透光率小于等于30％的透明封装胶膜。不论是单玻组件还是双面组件，光伏组件100的前层都需要能够透过光线使得HJT电池片13的正面能够进行光电转换，因此前层胶膜12需要具有较高的透光率。同时由于紫外线会加速光伏组件100老化，特别是会加速光伏组件100中的HJT电池片13的老化，需要在一定程度上屏蔽紫外线。因此，前层封装胶膜需要同时具有较好的可见光透过率并且具有较好的紫外光屏蔽能力。当前层胶膜12对波长为380nm～1100nm的光的透过率大于等于90％且对波长为290nm～380nm的光的透过率小于等于30％时，既能够满足HJT光伏组件100对透光性能的要求，也能满足抗紫外性能和抗老化性能的要求。

作为一种实现方式，后层胶膜14的水汽透过率小于等于6g/(m²·24h)。对于HJT组件而言，封装胶膜阻隔水汽的能力极为重要，特别是对于HJT组件的后层胶膜14，其必须具有良好的粘结性能和降低的水汽透过率，防止HJT组件背面积存的水汽透过封装胶膜进入HJT组件内部，影响HJT电池片13，甚至腐蚀HJT电池片13。

作为一种实现方式，光伏组件100为单玻组件，后层胶膜14为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜。单玻组件是指仅通过电池片正面进行光电转化的光伏组件100，所以前层基板11使用光伏玻璃，后层基板15使用其他材质。光伏组件100为单玻HJT组件时，只在HJT电池的迎光面发生光电转换反应，只需要保证HJT电池片13的迎光面能够介绍到光照即可，也即只需要光伏组件100的前层为透明即可，对于光伏组件100的后层没有严格要求，因此在光伏组件100的后层只需要保证具有较低的水汽透过率，既可以选择透明的封装胶膜也可以选择白色封装胶膜。同时选用透明的封装胶膜时还能够在一定程度下降低光伏组件100的制造成本。

作为一种实现方式，光伏组件100为单玻组件，后层胶膜14为白色EPE胶膜或白色POE胶膜。光伏组件100为单玻HJT组件时，虽然对HJT组件背面的后层胶膜14没有严格要求，但是采用白色的封装胶膜作为后层胶膜14，可以显著提升HJT组件背面的光反射率，提高HJT组件中对光的利用能力，提高HJT组件的发电效率。因此在单玻组件的背面采用具有较高光反射率的白膜作为后层胶膜14，显然有利于降低光伏发电的成本。

作为一种实现方式，光伏组件100为单玻组件，前层胶膜12为透明POE胶膜，后层胶膜14为白色POE胶膜。POE胶膜具有优异的水汽阻隔能力和离子阻隔能力，且其分子链结构稳定，老化过程不会分解产生酸性物质，能够减少游离态阳离子的产生并阻止阳离子与电池片表面的接触。前层的透明POE胶膜具有良好的透光性，能够保证足够的光线照射到HJT电池片13上进行光电转换。后层的白色POE胶膜具有良好的反射率，能够将由前层照射入光伏组件100而没有在HJT电池片13上进行光电转换的光反射回HJT电池片13进一步进行光电转换，能够提高光伏发电的功率和效率。

作为一种实现方式，光伏组件100为单玻组件，前层胶膜12为透明EPE胶膜，后层胶膜14为白色EPE胶膜。EPE胶膜为EVA胶膜与POE胶膜的共挤胶膜，同样能够达到阻隔水汽与阳离子的效果，提高光伏组件100的抗PID性能。水汽富集时POE胶膜或EPE胶膜能够很好地阻隔水汽。前层的透明EPE胶膜具有良好的透光性，能够保证足够的光线照射到HJT电池片13上进行光电转换。后层的白色EPE胶膜具有良好的反射率，能够将由前层照射入光伏组件100而没有在HJT电池片13上进行光电转换的光反射回HJT电池片13进一步进行光电转换，能够提高光伏发电的功率和效率。

作为一种实现方式，光伏组件100为双面组件，后层胶膜14为透明EPE胶膜或透明POE胶膜。

双面组件顾名思义就是正面、背面都能接收太阳光进行光伏发电的光伏组件100。当太阳光照到双面组件的时候，会有部分光线被周围的环境反射到双面组件的背面，这部分光可以被电池片吸收，从而对电池片的光电流和效率产生一定的贡献。双面组件两面都能进行光电转化，因此双面组件的两面都需要有较高的透光率，保证电池片两面都能接收到太阳光进行光电转化。双面组件的前层基板11、前层胶膜12、后层胶膜14和后层基板15都需要由透明材料制成，保证双面组件两个面都有极高的透光率。双面组件既包括前层基板11和后层基板15都为玻璃的双面双玻组件，也包括前层基板11为玻璃后层基板15为透明聚合物背板的双面透背组件。双面双玻组件由于前后均采用玻璃作为基板，具有封装效果好的优点，可以降低组件的水汽透过率。双面透背组件由于后层基板15采用透明聚合基板，具有重量轻韧性好不易破碎等优点，可以保证光伏组件100具有较高的使用寿命。双面HJT组件中，不论是双面双玻HJT组件还是双面透背HJT组件，后层胶膜14采用透明EPE胶膜和透明POE胶膜，均能够实现保证HJT电池片13背面透光率，保证HJT电池片13背面的发电效率，同时也能保证HJT组件背面具有优异的水汽阻隔能力，保证HJT电池片13的抗老化能力。

作为一种实现方式，光伏组件100为双面组件，前层胶膜12为透明POE胶膜，后层胶膜14为透明POE胶膜。双面组件中HJT电池片13两面都进行光电转换，前侧接受直射的光线进行光电转换，而背侧则接受由环境反射而来的光线进行光电转换。透明POE胶膜具有良好的透光性，能够保证更多的光线透过并照射到HJT电池片13上进行光电转换。保证双面组件正面和背面都具有优秀的透光率，提高双面组件的发电量。

作为一种实现方式，光伏组件100为双面组件，前层胶膜12为透明EPE胶膜，后层胶膜14为透明EPE胶膜。前侧接受直射的光线进行光电转换，而背侧则接受由环境反射而来的光线进行光电转换。透明EPE胶膜具有良好的透光性，能够保证更多的光线透过并照射到HJT电池片13上进行光电转换。保证双面组件正面和背面都具有优秀的透光率，提高双面组件的发电量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，但本申请不限于及具体的实施方式。

实施例1

一种光伏组件100，依次包括前层基板11、前层胶膜12、HJT电池片13、后层胶膜14和后层基板15，其具体为单玻组件。

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明POE胶膜，后层胶膜14为白色POE胶膜，后层基板15为TPT结构背板。

实施例2

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明EPE胶膜，后层胶膜14为白色EPE胶膜，后层基板15为TPT结构背板。

实施例3

一种光伏组件100，依次包括前层基板11、前层胶膜12、HJT电池片13、后层胶膜14和后层基板15，其具体为双面双玻组件。

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明POE胶膜，后层胶膜14为透明POE胶膜，后层基板15为光伏玻璃。

实施例4

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明EPE胶膜，后层胶膜14为透明EPE胶膜，后层基板15为光伏玻璃。

实施例5

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明EPE胶膜，后层胶膜14为透明POE胶膜，后层基板15为光伏玻璃。

实施例6

一种光伏组件100，依次包括前层基板11、前层胶膜12、HJT电池片13、后层胶膜14和后层基板15，其具体为双面透背组件。

其中，前层基板11为光伏玻璃，前层胶膜12为透明POE胶膜，后层胶膜14为透明POE胶膜，后层基板15为透明TPT结构背板。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.光伏组件，依次包括前层基板、前层胶膜、HJT电池片、后层胶膜和后层基板，其特征在于：

所述前层胶膜为透明EPE胶膜或透明POE胶膜中的至少一种，所述后层胶膜为透明EPE胶膜、白色EPE胶膜、透明POE胶膜或白色POE胶膜中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述前层胶膜中对波长为380nm～1100nm的透光率大于等于90％，对波长为290nm～380nm的透光率小于等于30％。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述后层胶膜的水汽透过率小于等于6g/(m²24h)。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为单玻组件，所述后层胶膜为所述白色EPE胶膜或所述白色POE胶膜。

5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为单玻组件，所述前层胶膜为所述透明EPE胶膜，所述后层胶膜为所述白色EPE胶膜。

6.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为单玻组件，所述前层胶膜为所述透明POE胶膜，所述后层胶膜为所述白色POE胶膜。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为双面双玻组件，所述后层胶膜为所述透明EPE胶膜或所述透明POE胶膜。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为双面双玻组件，所述前层胶膜为所述透明POE胶膜，所述后层胶膜为所述透明POE胶膜。

9.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为双面双玻组件，所述前层胶膜为所述透明EPE胶膜，所述后层胶膜为所述透明EPE胶膜。

10.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于：

所述光伏组件为双面双玻组件，所述前层胶膜为所述透明EPE胶膜，所述后层胶膜为所述透明POE胶膜。